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随着P2P技术与流媒体技术的不断发展,基于P2P的流媒体服务近年来受到了人们的广泛关注,尤其是P2P流媒体点播系统以其特有的交互性极大的满足了用户的多样化需求。如何在现有的P2P网络条件下提高流媒体点播系统的性能以及更加友好的支持用户交互性操作已成为目前研究的热点问题。流媒体缓存技术被认为是流媒体点播系统中改善系统性能和支持用户VCR交互的关键技术之一。 本文针对P2P流媒体点播系统中的流媒体缓存策略进行了深入研究,主要的研究工作如下: (1)本文在充分研究了典型的P2P网络拓扑结构和P2P流媒体系统的基础上,综合节点的异构性特征,构建了一个基于超级节点的P2P流媒体点播SNP2PVoD模型。该模型将点播和缓存同一流媒体频道的节点组织成一个逻辑“簇”,超级节点对“簇”内普通节点的信息进行维护。 (2)本文在深入分析与研究了目前典型的流媒体缓存策略的基础上,针对改善用户播放质量与降低骨干网带宽的矛盾,提出了一种基于经济模型的分段供需平衡的分布式缓存SDCache策略。首先,利用超级节点对簇内普通节点的缓存信息和点播需求进行统计和预测;然后,在超级节点层采用分布式一致性算法计算流媒体分段的效用值;最后,节点向超级节点同步分段效用值,并根据分段效用值的大小对缓存内容进行缓存替换。该策略在分段需求量的预测中引入了分段紧迫度因子,综合考虑了节点的概率预取操作对分段需求量的影响,有效避免了分段需求量的统计偏差。在分段供给量的统计过程中,同时考虑了节点的贡献度和节点的在线概率对分段供给量的影响,保障了分段供给的可用性。 (3)利用 PeerSim仿真器对 SDCache缓存策略进行了仿真实验。仿真实验结果表明,SDCache缓存策略在减小服务器压力、缩短用户VCR延时和提高网络利用率方面具有较好的性能。此外,为了进一步验证 SNP2PVoD模型和 SDCache策略的有效性,本文在实验室环境实现了一个基于P2P的流媒体点播原型系统。